基于海量视频存储技术的超声动态影像工作站系统.doc

基于海量视频存储技术的超声动态影像工作站系统.doc基于海量视频存储技术的超声动态影像工作站系统摘要:针对当前超声影像面临的问题及制约因素,详细介绍了基于海量存储技术的超声影像工作站系统构成及特点,并全面分析了该新型工作站系统的主要功能和应用效果。关键词:海量存储技术;超声诊疗系统;超声影像技术近年来随着诊疗需求的不断扩展,传统的辅助性的超声诊断已经不能满足临床发展的需要,同时单纯的图文报告模式也不能满足临床对超声影像的需求。随着超声影像检查过程中发生医疗责任情况的日益增多,留存实时视频的诊查资料也成为临床诊疗档案管理的关键。一、超声影像面临的问题及制约因素如何通过计算机辅助技术实现超声影像实时动态录取,并能够以此为基础进行诊断、教学、以及后处理分析是一直困扰超声医生的难题。而影响解决这些问题的主要制约因素有以下几方面:一是超声影像为实时动态影像,大量设备终端并不支持传统的PACS的影像标准,即便是近年来支持该标准的机器也只能短时间存储部分扫查影像,很难大量记录扫差过程;二是扫差过程中不同人的扫查****惯不同造成扫差切面不规范,视频信息难以全部动态记录;三是录制的视频信息格式不同且多为模拟信号导致数据无法进行后处理;四是录制视频占用空间较大,现有工作站系统无法存储完整数据;五是录制的资料回顾与分拣困难。针对上述问题,用于临床的基于海量云存储技术的超声动态影像工作站系统应运而生,实现了超声影像的实时动态采集、存储、后处理分析与教学。运用现代视频存储压缩技术可以在最小空间内实现超声动态影像数据的海量存储,这就为超声诊断的数据分析与挖掘奠定了技术基础。二、超声影像系统构成及特点动态视频采集单元又称编码器,能即时采集不同超声设备的动态影像信息,并进行数字转换以无损压缩技术数字化处理后进行传输。(一)超声视频的录制与解析目前数字编解码标准采用的基本方法大多是基于块的混合编码框架,其技术方式主要包括基于DCT变换编码、运动补偿的预测编码和熵编码,这是现代视频编码的关键技术。高清的超声视频的录制与解析除了编码外还要解决的三大核心问题是带宽问题、显示问题、存储问题。带宽问题。由于院内为局域网环境,因此网络带宽基本不受限制,但存储设备在院外就需要专线接入以提高带宽。显示问题。相对于标清视频,相对高清视频的信息量对解码显示性能要求也大大提高。专用的网络视频服务器能够很好地解决上述问题,满足医院现有的视频采源数量的要求。存储问题。动态高清视频必然会消耗更大的存储空间。(二)存储问题通过对编码方式的改进,可以极大地提升高清视频的应用性,目前已在产品中应用的有感兴趣区域压缩编码技术、可伸缩编码技术和“智能前端”动态编码自适应技术。图像感兴趣区域压缩编码技术,即在图像中对感兴趣区域进行无损压缩或近无损压缩,而对背景区域进行有损压缩。这样既可使得重构图像有较高的视频质量,又可得到较高的压缩比,很好地解决了压缩比和图像质量之间的矛盾。这种编码方式与目前使用的联播编码方式相比,满足各种不同需要的能力更强,编码效率也大大提高。编码器提供的单一码流具有可伸缩特性,能够自动适应用户的网络状态和终端设备。网络带宽较好的环境下可传输高分辨率、高质量的视频。存储问题一直是制约超声影像动态存储和管理的瓶颈,视频数据是非结构化数据的典型代表,也是医院“大数据”的主要来源。所谓“大数据”,是指某个数据存取点的数据量非常之大,以至于利用常规的软件工具已经难以